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平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场,第Ⅲ象限存在沿y轴...

平面直角坐标系xOy象限存在垂直于平面向里的匀强磁场象限存在沿y轴负方向的匀强电场如图所示.一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍.粒子从坐标原点O离开电场进入磁场最终从x轴上的P点射出磁场P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等.不计粒子重力问:

(1)粒子到达O点时速度的大小和方向;

(2)电场强度和磁感应强度的大小之比.

 

(1),与x轴正方向成45°角斜向上 (2) 【解析】 (1)粒子运动轨迹如图: 粒子在电场中由Q到O做类平抛运动,设O点速度v与x方向夹角为,Q点到x轴的距离为L,到y轴的距离为2L,粒子的加速度为a,运动时间为t,根据平抛运动的规律有: x方向: y方向: 粒子到达O点时沿y轴方向的分速度:,又,解得,即,粒子到达O点时的夹角为450解斜向上,粒子到达O点时的速度大小为; (2)设电场强度为E,粒子电荷量为q,质量为m,粒子在电场中受到的电场力为F,粒子在电场中运动的加速度:,设磁感应强度大小为B,粒子做匀速圆周运动的半径为R,洛伦兹力提供向心力,有:,根据几何关系可知:解得:  
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如图所示,两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内,其右端接一阻值为R的电阻.质量为m的金属杆静置在导轨上,其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下.当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后,金属杆的速度变为v.导轨和金属杆的电阻不计,导轨光滑且足够长,杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求:

(1)MN刚扫过金属杆时,杆中感应电流的大小I;

(2)MN刚扫过金属杆时,杆的加速度大小a;

(3)PQ刚要离开金属杆时,感应电流的功率P.

 

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如下图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。电量为q、质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场,离开磁场时速度方向偏转了60°角。试确定:

①粒子做圆周运动的半径;

②粒子的入射速度;

③粒子在磁场中运动的时间。

 

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如图所示,导体杆ab的质量为m,电阻为R,放置在与水平面夹角为θ的倾斜金属导轨上,导轨间距为d,电阻不计,系统处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,电池内阻不计,问:若导轨光滑,电源电动势E多大能使导体杆静止在导轨上?

 

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如图,两根通电长直导线a、b平行放置,a、b中的电流强度分别为I2I,此时a受到的磁场力大小为F,若以该磁场力的方向为正,则b受到的磁场力大小为_____.当在a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后,a受到的磁场力大小变为2F,则此时b受到的磁场力大小为_____

 

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4分)为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G与线圈L连接,如图所示。己知线圈由a端开始绕至b端:当电流从电流计G左端流入时,指针向左偏转。

1)将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时,发现指针向左偏转。俯视线圈,其绕向为____________(填:顺时针逆时针)。

2)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时,指针向右偏转。俯视线圈,其绕向为____________(填:顺时针逆时针)。

 

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